DE549531C - Process for the execution of adsorption and regeneration processes - Google Patents

Description

Verfahren zur Ausführung von Adsorptions- und Regenerationsvorgängen Zusatz zum Patcnt 453887 Durch das Hauptpatent 453 887 ist ein besonders vorteilhaftes Verfahren bei Durchführung von Adsorptionsvorgängen vermittels Adsorptionsmittel, wie z. B. Aktivkohle, sowie bei der Regeneration solcher Adsorptionsmittel geschützt, welches darin besteht, daß in den verschiedenen Arbeitsgängen durch entsprechende Regelung der Führung der gas- oder dampfförmigen Behandlungsmittel erreicht wird, daß die Schichthöhe, in welcher die Adsorptionsmittel der Einwirkung der Behandlungsmittel unterliegen, den in jedem Falle angestrebten Wirkungen möglichst weitgehend angepaßt werden können, z. B. derart, daß verschiedene mit dem Adsorptionsmittel beschickte Abteilungen eines Behälters während des Adsorptionsvorganges hintereinander, während des Regenerationsvorganges dagegen zueinander parallel geschaltet werden können. Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Verbesserung der Äfaßnahmen nach dem Hauptpatent.Process for carrying out adsorption and regeneration processes Addition to Patent 453887 The main patent 453 887 is a particularly advantageous one Procedure for carrying out adsorption processes by means of adsorbents, such as B. activated carbon, as well as protected during the regeneration of such adsorbents, which consists in the fact that in the various operations by appropriate Regulation of the management of the gaseous or vaporous treatment agent is achieved, that the layer height in which the adsorbent is exposed to the treatment agent subject to the effects aimed for in each case as far as possible can be, e.g. B. such that various loaded with the adsorbent Departments of a container one after the other during the adsorption process the regeneration process, however, can be connected in parallel to each other. The present invention relates to a further improvement in the measures according to the main patent.

Nach der Erfindung erfolgt die Durchführung des Verfahrens nach dem Hauptpatent derart, daß das in einem geeigneten Behälter cnthaltene Adsorptionsmittel in zwei oder mehrere Schichten unterteilt ist, die gegeneinander durch Grenzflächen begrenzt sind,-welche senkrecht oder annähernd senkrecht zur Durchgangsrichtung der mit den zu adsorbierenden Stoffen beladenen Gase oder Dämpfe stehen, also bei einem Adsorber von kreisförmigem Querschnitt senkrecht zu dessen Mittelachse gerichtet sind, und daß die Zu- und Abführung der z. B. zum Zwecke des Ausdämpfens, Trocknens oder Kühlens der Adsorptionsmittel verwendeten ganz vier dampfförmigen Behandlungsmittel zu und von den einzelnen Schichten des Adsorptionsmittels von den genannten Grenzflächen aus in möglichst gleichmäßiger Verteilung iiber diese Grenzflächen erfolgt. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die ganz vier dampfförmigen Behandlungsmittel nach Belieben entweder in der Längsrichtung des z. B. zylindrischen Behälters nacheinander durch alle Schichten des Adsorptionsmittels oder einen Teil derselben hindurchzuführen, wobei sie die Grenzflächen zwischen den einzelnen Schichten in senkrechter Richtung passieren, oder sie durch alle oder einen Teil der Schichten in Parallelschaltung hindurchgehen zu lassen, wobei sowohl der Eintritt der Gase oder Dämpfe in die Schichten wie ihr Austritt aus diesen jeweils von einer Grenzfläche aus bzw. in eine Grenzfläche nach bzw. von zwei Seiten erfolgen kann. According to the invention, the method is carried out according to the Main patent such that the adsorbent contained in a suitable container divided into two or more layers, mutually opposed by interfaces are limited, -which perpendicular or approximately perpendicular to the direction of passage of the gases or vapors loaded with the substances to be adsorbed, i.e. at an adsorber of circular cross-section directed perpendicular to its central axis are, and that the supply and discharge of z. B. for the purpose of steaming out, drying or cooling the adsorbents used all four vapor treatment agents to and from the individual layers of the adsorbent from said interfaces takes place in as evenly a distribution as possible over these interfaces. on this way it is possible to use the very four vapor treatment agents As desired either in the longitudinal direction of the z. B. cylindrical container one after the other pass through all or part of the layers of the adsorbent, they are the interfaces between the individual layers in a perpendicular direction pass, or through all or part of the layers in parallel to pass through, with both the entry of gases or vapors into the layers like their exit from these in each case from an interface or into an interface can be done to or from two sides.

Mit Vorteil wird die Anordnung so getroffen, daß man jede der einzelnen Schichten des Adsorptionsmittels zwischen zwei sich vorzugsweise über den ganzen Ouerschnitt des Adsorbers erstreckende, mit auf die ganze Fläche gleichmäßig verteilten Durchlaßöffnungen für die gasförmigen Behandlungsmittel versehene Begrenzungswände, z. B. gelochte Platten, Bleche o. dgl.. einschließt und zwischen den einander zugekehrten Begrenzungswänden je zweier benachbarter Schichten einen solchen Abstand läßt, daß ein Hohlraum gebildet wird, von dem aus die diesem Hohlraum z. B. vermittels von der Seite angeschlossener Zuleitungen zugeführten gasförmigen Behandlungsmittel gleichzeitig nach beiden Seiten den beiden anstoßenden Schichten des Adsorptionsmittels zugeführt oder umgekehrt die diesem Hohlraum beiderseits von den anstoßenden Adsorptionsmittelschichten zugeführten Behandlungsmittel durch z. B. seitlich angeschlossene Leitungen abgeführt werden können. The arrangement is advantageously made so that you can each of the individual Layers of adsorbent between two preferably yourself extending over the entire cross section of the adsorber, with over the entire surface evenly distributed passage openings for the gaseous treatment agent Boundary walls, e.g. B. perforated plates, sheets or the like .. includes and between the facing boundary walls of two adjacent layers each have one Leaves such a distance that a cavity is formed from which this cavity z. B. by means of the side connected supply lines supplied gaseous Treatment agent simultaneously on both sides of the two adjoining layers of the adsorbent supplied or vice versa that of this cavity on both sides treating agent supplied from the adjoining adsorbent layers z. B. laterally connected lines can be discharged.

Die Zu- und Abführungsleitungen können auch ganz oder teilweise z. B. durch die Seitenwände des Adsorbers in die Hohlräume hineingeführt sein und dort z. B. in einer öffnung z. B. in der Mitte des Hohlraumes oder auch in mehreren z. B. auf den Querschnitt des Hohlraumes gleichmäßig verteilten Öffnungen ausmünden. The supply and discharge lines can also be wholly or partially z. B. be guided through the side walls of the adsorber into the cavities and there z. B. in an opening z. B. in the middle of the cavity or in several z. B. open onto the cross section of the cavity evenly distributed openings.

Auch können in den Grenzflächen bzw. Also in the interfaces or

Hohlräumen zwischen den Schichten des Adsorptionsmittels Organe vorgesehen werden, durch welche man die eingeführten Behandlungsmittel erwärmen oder kühlen kann. Besonders vorteilhaft ist eine an dieser Stelle bewirkte zusätzliche Erwärmung oder Kühlung der Behandlungsmittel. Die Erwärmung kann mittels an sich bekannter Vorrichtungen, z. B. durch Heizschlangen oder auch auf elektrischem Wege, erfolgen.Voids are provided between the layers of the adsorbent organs by which one heats or cools the introduced treatment agents can. Additional heating brought about at this point is particularly advantageous or cooling the treatment agent. The heating can be done by means of known Devices, e.g. B. by heating coils or by electrical means.

Die Kühlung kann z. B. durch ebenfalls an sich bekannte Kühlschlangen vorgenommen werden. Weiterhin kann man auch in die vorgenannten Gaszrvischenräume Vorrichtungen einbauen, die der Erwärmung bzw.The cooling can, for. B. by also known per se cooling coils be made. Furthermore, one can also use the aforementioned gas interstitial spaces Install devices that prevent heating or

Kühlung dienen und durch welche die Zu-und Abführung von Wärme erfolgen kann.Serve cooling and through which the supply and removal of heat take place can.

Auf diese Weise ist es z. B. möglich, die bei der Beladung des Adsorptionsmittels frei xverdendeRN ärme abzuführen und somit durch Temperaturerniedrigung die Aufnahmefähigkeit des Adsorptionsmittels zu erhöhen oder beim Abtreiben der adsorbierten Stoffe mit Dampf abgeschiedenes Kondensatwasser wieder zu verdampfen bzw. dessen Abscheidung zu verhindern und somit den Ausdämpfungsvorgang erheblich zu beschleunigen.In this way it is e.g. B. possible when loading the adsorbent Free xverdendrN to dissipate poor and thus the absorption capacity by lowering the temperature to increase the adsorbent or to drive off the adsorbed substances To evaporate steam separated condensate water again or to separate it to prevent and thus to accelerate the damping process considerably.

Die Abb. I und 2 zeigen Anordnungen nach der Erfindung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen. Figs. I and 2 show arrangements according to the invention in two examples Embodiments.

Nach Abb. 1 tritt z. B. gasolinhaltiges Gas bei A in den Adsorber ein und durchströmt nacheinander die Adsorptionsschichten B und Bi senkrecht zu deren Querschnitt, wobei es seine adsorbierbaren Bestandteile abgibt, um sodann gasolinfrei bei C aus dem Adsorber zu entweichen. Bei der hierauf folgenden Abtreibeperiode wird durch den Einlaß D Dampf in entgegengesetzter Richtung zu der vorher stattgehabten Beladung eingeleitet. der nach Entbindung des adsorbierten Gasolins den Adsorber nach Durchströmen der hintereinandergeschalteten Schichten z. B. bei E verläßt. According to Fig. 1 z. B. gasoline-containing gas at A in the adsorber and flows through one after the other through the adsorption layers B and Bi perpendicular to its cross-section, releasing its adsorbable components to then to escape gasoline-free from the adsorber at C. During the abortion period that follows there is steam through inlet D in the opposite direction to that which took place before Loading initiated. the adsorber after the adsorbed gasoline has been released after flowing through the series-connected layers z. B. at E leaves.

Das alsdann zum Trocknen und Kühlen des Adsorptionsmittels dienende heiße Medium. z. B. Luft, wird zwischen den Adsorptionsmittelschichten bei F in den Gasraum L eingeführt und durchströmt von hier aus seinerseits die Schicht B des Adsorptionsmittels. um bei Gl, und andererseits die Schicht B1 des Adsorptionsmittels, um durch G- den Adsorber zu verlassen. In dem Hohlraum L ist eine Heiz- und Kühlvorrichtung H angeordnet mit einem Kühl-bzw. Heizmitteleintritt K und einem Kühl- bzw. Heizinittelaustritt J zum Zu- und Abführen des Kühl- bzw. Heizmediums. That then serves to dry and cool the adsorbent hot medium. z. B. air, is between the adsorbent layers at F in the gas space L is introduced and from here it flows through the layer B in turn of the adsorbent. around at Eq, and on the other hand the layer B1 of the adsorbent, to leave the adsorber through G-. In the cavity L is a heating and cooling device H arranged with a cooling or. Heating medium inlet K and a cooling or heating medium outlet J for supplying and removing the cooling or heating medium.

In dem Adsorber nach Abb. 2 ist die Masse des Adsorptionsmittels in vier Schichten A1 bis A4 unterteilt, die durch drei Hohlräume L3 bis L1 voneinander getrennt sind. Das z. B. gasolinhaltige Gas wird bei B von unten in den Adsorber eingeführt, durchströmt hintereinander die vier Schichten des Adsorptionsmittels und tritt am oberen Teil des Adsorbers bei A aus. Zum Aus dämpfen, Trocknen und Kühlen wird das Behandlungsmedium, z. B. Dampf bzw. Luft, bei C1 und C in die zwischen den Schichten Al und A2 sowie A3 und A4 liegenden Hohlräume L3 und L1 eingeführt. Das bei C eintretende Medium durchstreicht von L1 aus die Schichten A2 und Al und tritt bei D und D2 aus dem Adsorber aus, während das bei C1 eintretende Behandlungsmedium von L3 aus die Schichten Al und A2 durchströmt und durch D1 und D entweicht. In the adsorber according to Fig. 2 is the mass of the adsorbent divided into four layers A1 to A4, separated by three cavities L3 to L1 are separated. The Z. B. gasoline-containing gas is at B from below into the adsorber introduced, flows through the four layers of the adsorbent one after the other and exits at A at the top of the adsorber. For steaming, drying and The treatment medium, e.g. B. steam or air, at C1 and C in the between the layers Al and A2 as well as A3 and A4 lying cavities L3 and L1 are introduced. The medium entering at C passes through the layers A2 and A1 and from L1 exits the adsorber at D and D2, while the treatment medium entering at C1 flows through layers A1 and A2 from L3 and escapes through D1 and D.

In den Hohlräumen L1 bis L3 sind mit-H1, H2 und H1 bezeichnete Heiz- und Kühlvorrichtungen angeordnet. J1, J2 und J3 bzw. In the cavities L1 to L3 there are heating elements labeled -H1, H2 and H1. and cooling devices arranged. J1, J2 and J3 resp.

K1. g3 und K3 sind die Eintritts- bzw. Austrittsanschlüsse für die Heiz- und Kühlmedien.K1. g3 and K3 are the inlet and outlet connections for the Heating and cooling media.

Die Einrichtungen nach der Erfindung, die zur Gewinnung bzw. Wiedergewinnung beliebiger Stoffe, wie z. B. Gasolin, Benzol, Benzin, Alkohol, Aceton, Äther, aus Gasen oder Dämpfen unter Verwendung beliebiger geeigneter Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle, Silicagel u. dgl., Verwendung finden können, bieten den Vorteil, daß sie die Möglichkeit geben, bei jedem Arbeitsgange die für diesen besonders vorteilhaften Verhältnisse hinsichtlich der Führung der Behandlungsmittel und der Schichthöhen des von diesen durchströmten Adsorptionsmittels herzustellen. The devices according to the invention which are used for the recovery or recovery any substances, such as B. gasoline, benzene, gasoline, alcohol, acetone, ether, from Gases or vapors using any suitable adsorbent such as Activated carbon, silica gel and the like, can be used, offer the advantage that they the opportunity give for each work process the one for this one particularly advantageous conditions with regard to the management of the treatment agent and the layer heights of the adsorbent through which they flow.

So kann man z. B. die Adsorption und die Austreibung unter Hintereinanderschaltung der einzelnen Schichten des Adsorptionsmittels in großer Schichthöhe, die Trocknung und Kühlung des Adsorptionsmaterials dagegen unter Parallelschaltung der Schichten in geringer Schichthöhe vornehmen. Bei den letzteren Vorgängen ist es nämlich erwünscht, um in der Zeiteinheit möglichst große Luft-oder Gasmengen durch das Adsorptionsmittel leiten zu können, den Durchgangswiderstand der Nasse möglichst gering zu halten. Führt man, wie erfindungsgemäß beschrieben, das Kühlmedium zwischen zwei benachbarten Schichten des Adsorptionsmittels ein, so kann es durch diese beiden Schichten abströmen. Es steht ihm also der doppelte Adsorberquerscbnitt als Strömungsquerschnitt zur Verfügung, wobei gleichzeitig die zu durchströmende Schichthöhe wie auch der. So you can z. B. the adsorption and the expulsion in series of the individual layers of the adsorbent at great height, drying and cooling of the adsorption material, on the other hand, with the layers connected in parallel Carry out in a low layer height. In the latter case it is desirable to allow the largest possible amounts of air or gas to pass through the adsorbent in the unit of time to be able to manage to keep the volume resistance of the wet as low as possible. If, as described according to the invention, the cooling medium is guided between two adjacent ones Layers of the adsorbent, it can flow off through these two layers. The double adsorber cross-section is available to him as the flow cross-section Available, with the layer height to be flowed through as well as the.

Strömungswiderstand auf die Hälfte herabgesetzt wird. Bei dem Adsorptionsvorgang hingegen wird eine möglichst hohe Durchschnittsbeladung der Adsorptionsmittel erstrebt, eine Anforderung, der man dadurch entsprechen kann, daß man die zu behandelnden Gase oder Dämpfe durch das Adsorptionsmittel auf möglichst langem Wege, d. h. unter Hintereinanderschaltung der einzelnen Schichten hindurchführt.Flow resistance is reduced by half. During the adsorption process on the other hand, the aim is to achieve the highest possible average loading of the adsorbent, a requirement that can be met by considering the Gases or vapors through the adsorbent as long as possible, d. H. under Series connection of the individual layers leads through.

Es ist schon vorgeschlagen worden, zwecks erzielung eines schnellen Wärmeaustausches innerhalb der Masse eines in einem Behälter untergebrachten Adsorptionsmittels Heiz-und Kühl organe innerhalb des Behälters derart anzuordnen, daß durch sie das Adsorptionsmittel in dünne, senkrecht zur Durchgangsrichtung der ganz vier dampfförmigen Behandlungsmittel gerichtete Schichten unterteilt wird. Hierbei war jedoch die Führung der Behandlungsmittel nur so vorgesehen, daß diese stets in üblicher Weise die Masse des Adsorptionsmittels vom einen bis zum aiideren Ende, die einzelnen Schichten also hintereinander passieren. Hiervon unterscheidet sich die Anordnung und Arbeitsweise nach der Erfindung dadurch, daß es durch Einführung der Behandlungsmittel an den Grenzflächen zwisdeu je zwei Schichten des Adsorptionsmittels nunmehr möglich gemacht ist, die Behandlungsmittel durch die Schichten auch in l'arallelschaltung hindurchzuführen. It has already been proposed for the purpose of achieving a quick one Heat exchange within the mass of an adsorbent housed in a container Heating and cooling organs to be arranged within the container in such a way that through them the Adsorbent in thin, perpendicular to the direction of passage of the very four vapor Treatment agent-directed layers is divided. Here, however, was the lead the treatment agent is only provided so that this always in the usual way the mass of the adsorbent from one end to the other, the individual layers so happen one after the other. The arrangement and mode of operation differ from this according to the invention in that it is by introducing the treatment agent to the Boundaries between two layers of the adsorbent have now been made possible is to pass the treatment agent through the layers also in parallel.

Gegenüber den in der Hauptpateutschrift 453 887 beschriebenen Ausführungsformen bietet die neue Anordnung und Arbeitsweise den Vorteil, daß durch Zuführung der Behandlungsmittel von den Grenzflächen zwischen zwei Schichten aus die Drchgangswiderstände bei der Parallelschaltung der Schichten ganz erheblich verringert werden und die Hintereinanderschaltung der Schichten sowie die ganze Führung der Behandlungsmittel wesentlich vereinfacht und verbessert ist. Bei Anwendung von besonderen, zwischen den Begrenzungswänden je zweier benachbarter Adsorptionsmittelschichten ausgebildeten Hohlräumen wird gegenüber den Anordnungen nach beiden Patentschriften noch der Vorteil erzielt, daß die Anbringung von Heiz- und Kühlorganen in diesen Hohlräumen viel besser erfolgen kann wie in der Masse des Adsorptionsmittels selbst, und daß dabei vor allem auch das Einfüllen und Entleeren des Adsorptionsmittels weniger erschwert ist. Compared to the embodiments described in the main patent specification 453 887 the new arrangement and mode of operation offers the advantage that by feeding the Treatment means from the interfaces between two layers from the contact resistances when the layers are connected in parallel, and the Series connection of the layers as well as the entire management of the treatment agents is much simplified and improved. When using special, between the boundary walls formed by two adjacent layers of adsorbent Cavities are still the advantage over the arrangements according to both patents achieved that the installation of heating and cooling elements in these cavities a lot can be done better than in the mass of the adsorbent itself, and that thereby especially the filling and emptying of the adsorbent is less difficult is.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Ausführung von Adsorptions- und Regenerationsvorgängen, bei denen gemäß Patent 453 887 das Adsorptionsmittel in Schichten unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu-und Abführung der Behandlungsgase zu und von dem Adsorptionsmittel teilweise oder ganz von den Grenzflächen zwischen den Adsorptionsmittelschichten aus in möglichst gleichmäßiger Verteilung über diese Grenzflächen und vorteilhaft nach beiden Seiten gleichzeitig erfolgt. PATENT CLAIMS: I. Process for carrying out adsorption and Regeneration processes in which, according to patent 453 887, the adsorbent in Layers is divided, characterized in that the supply and discharge of the treatment gases to and from the adsorbent partially or entirely from the interfaces between the adsorbent layers distributed over them as evenly as possible Boundaries and advantageously takes place simultaneously on both sides. 2. Verfahren zur Durchführung von Adsorptions- und Regenerationsvorgängen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hindurchleiten der die zu adsorbierenden Substanzen führenden Gase oder Dämpfe sowie der zum Abtreiben der adsorbierten Substanzen bestimmten Gase oder Dämpfe bei Hintereinanderschaltung der Schichten des Adsorptionsmittels, aber in einander entgegengesetzter Richtung, und das Hindurchleiten der Behandlungsmittel zum Trocknen und Kühlen ganz oder teilweise bei Parallelschaltung der Schichten erfolgt. 2. Process for carrying out adsorption and regeneration processes according to claim 1, characterized in that the passage of the to be adsorbed Substances carrying gases or vapors as well as those for driving off the adsorbed substances certain gases or vapors when the layers of the adsorbent are connected in series, but in opposite directions, and the passing of the treatment agent for drying and cooling in whole or in part when the layers are connected in parallel he follows. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten des Adsorptionsmittels an den Grenzflächen durch besondere, z. B. in dem Gefäß des Adsorbers selbst eingebaute, gegen <las Adsorptionsmittel beiderseits von gasdurchlässigen, vorzugsweise gelochten Wänden abgeschlossene Hohlräume voneinander getrennt und diese mit Organen zur Zu- und Abführung der gasförmigen Behandlungsmittel versehen sind. 3. Apparatus for performing the method according to claim I and 2, characterized in that the individual layers of the adsorbent to the interfaces by special, z. B. built into the vessel of the adsorber itself, against <las adsorbent on both sides of gas-permeable, preferably perforated Walls closed cavities separated from each other and these with organs for access and discharge the gaseous treatment agents are provided. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche die Behandlungsmittel in den die Schichten des Adsorptionsmittels trennenden Hohlräumen erwärmt oder gekühlt werden können. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that devices are provided, through which the treatment agent in the the layers of the adsorbent separating cavities can be heated or cooled. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwlschen den Schichten des Adsorptionsmittels angeordneten Hohlräumen Heiz-und Kühlvorrichtungen angeordnet sind. 5. Apparatus according to claim 3, characterized in that in the Heating and cooling devices arranged between the layers of the adsorbent are arranged in cavities are arranged.